I segreti dietro le comunicazioni cellulari devono essere svelati

Elin Espiorner e il suo gruppo di ricerca hanno una visione ambiziosa: creare uno strumento unico per studiare i messaggeri cellulari, gli esosomi, in modi completamente nuovi. L’obiettivo è comprendere meglio la complessa comunicazione tra le cellule, aprendo così la strada a nuovi farmaci e diagnostica per il futuro.

Sono molto piccoli, complessi e vitali per il nostro corpo, ma c’è ancora molto che non sappiamo su di loro. Si tratta degli esosomi, minuscole bolle di membrana che fungono da strumento di comunicazione avanzato tra le nostre cellule. Eileen Esbjorner, ricercatrice della Chalmers University, li paragona a pacchetti inviati da celle, che hanno dimensioni e contenuti diversi – e talvolta, ma non sempre, un’etichetta di indirizzo chiara.

Inizialmente, gli scienziati pensavano che gli esosomi fossero rifiuti. La loro capacità di agire come messaggeri tra le cellule del corpo è una scoperta relativamente nuova, che negli ultimi anni ha creato un campo di ricerca molto interessante. Acquisire maggiori conoscenze sulla funzione di base e sulla composizione degli esosomi è un obiettivo importante, e questo è anche il fulcro di un nuovo progetto di ricerca finanziato dalla Fondazione Knut e Alice Wallenberg.

– Ci sono molte domande fondamentali senza risposta sugli esosomi. Allo stesso tempo, riteniamo che svolgano un ruolo essenziale in molte malattie come il cancro e l’Alzheimer, e che una maggiore conoscenza su di essi potrebbe aprire la strada a una migliore diagnostica e a nuovi farmaci. Ecco perché questo progetto è così entusiasmante! Se riusciamo a colmare le lacune nella conoscenza, possiamo utilizzare gli esosomi in un modo molto migliore di quanto possiamo fare oggi, afferma Elin Espiorner, che sta guidando il progetto.

Conoscenza dettagliata delle singole molecole

Oggi esistono molti modi per studiare gli esosomi a livello generale, ma le opportunità per studiarli individualmente sono molto minori. Questo è esattamente l’obiettivo del progetto, che Ellen Esbjorner spera possa fornire una visione migliore del mondo degli esosomi. Sottolinea che è importante essere in grado di vedere le differenze negli esosomi per capire quali tipi di esosomi sono particolarmente importanti nella comunicazione cellula-cellula e quindi potrebbero avere un ruolo importante nei futuri farmaci. Pertanto, è necessaria una conoscenza più specifica dei valori medi dei campioni contenenti tutti i tipi di esosomi.

La nostra ambizione è creare una piattaforma che ci permetta di studiare i singoli esosomi, anche a un livello più dettagliato di quanto fosse possibile in precedenza. In questo modo, possiamo ottenere una varietà di diversi tipi di informazioni allo stesso tempo e, si spera, rispondere a domande fondamentali su come i diversi tipi di esosomi si formano, comunicano e sintetizzano. Questo, a sua volta, potrebbe fornire risposte alle domande sul perché le cellule secernono esattamente quello che fanno e su come le altre cellule ricevono pacchetti di esosomi, dice.

Un nuovo tipo di microscopio

Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori vogliono costruire un analizzatore per un nuovo tipo di microscopia. Si basa sul passaggio degli esosomi attraverso un chip contenente canali minimi, chiamati nanocanali. Permette di catturare e analizzare gli esosomi direttamente da piccolissime quantità di materiale biologico, esaminando ogni particella individualmente, nel tempo.

Il sogno è sviluppare con successo un modo per seguire l’intera catena, dalla secrezione degli esosomi fino alla loro consegna. In parallelo, sullo stesso chip, possiamo anche coltivare cellule che secernono esosomi. Esponendo queste cellule a stimoli diversi, possiamo acquisire maggiori conoscenze, fino al livello della singola cellula, su quali esosomi vengono secreti e come cambiano nel tempo, dice.

Ellen Esbjorner spera che in futuro il progetto contribuirà ad aprire molte porte mediche, compresi i farmaci proteici mirati.

– Quando ne sapremo di più sugli esosomi, potremo anche capire meglio come possiamo controllare i loro importanti processi. Speriamo di essere in grado di utilizzare gli esosomi come trasportatori per fornire farmaci a base di proteine ​​nel corpo. Dice che è bello lavorare con qualcosa che sia significativo e possa contribuire a migliorare la salute delle persone.

Una forte cooperazione è un prerequisito

Lei sottolinea che un importante fattore di successo del progetto è la collaborazione strategica tra i diversi membri del progetto, resa possibile grazie ad un finanziamento della Fondazione Knut e Alice Wallenberg. La ricerca viene condotta nella zona di confine tra biologia, chimica e fisica, con ricercatori delle Università di Chalmers e Göteborg nonché del Karolinska Institutet. Crea grandi opportunità per acquisire conoscenze nuove e pionieristiche, sottolinea Elin Espiorner.

– È fantastico avere l’opportunità di lavorare su un progetto così entusiasmante per un periodo di tempo più lungo, con un team in cui tutti contribuiscono in modo importante. Questo progetto ha un grande potenziale e nessuno di noi avrebbe potuto realizzarlo da solo. Ci completiamo a vicenda incredibilmente bene ed è attraverso questo tipo di collaborazione che possiamo davvero ottenere risultati. Abbiamo un’ambizione ambiziosa, un ottimo team e una forte tecnologia alle spalle. “Penso che abbiamo grandi possibilità di successo”, afferma.

Testo Ulrika Ernström
Ritratto di Johan Wingborg